第一部分:实验性兔颈总动脉瘤模型的建立及NF-κB、MCP-1在模型中的表达变化背景及目的:颅内动脉瘤(intracranial aneurysm,IA)是颅内动脉管壁病理性局限性扩张产生的脑血管瘤样突起,好发于颅底动脉环(Willis环)的大动脉分叉或分支处。颅内动脉瘤破裂出血是自发性蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)最主要的原因,严重危害人类健康。为提供临床病因治疗的有效依据,深入研究颅内动脉瘤的病因和发病机制显得尤为迫切和重要。探讨动脉瘤的发生、发展过程对临床治疗意义重大,须依赖于建立可信的动脉瘤模型。我们用弹性蛋白酶(elastase,EA)滴注法成功诱导出实验动物动脉瘤模型,该方法易重复,成本低,其效果总体上优于静脉移植、动脉局部结构破坏和血管内介入等方法,形态及病理特点更接近人体颅内动脉瘤。近年来关于炎症机制参与动脉瘤形成过程的研究越来越深入,国内外腹主动脉瘤的研究表明,各种炎性细胞的浸润导致了动脉管壁弹力纤维和胶原纤维的损伤和破坏,在浸润的炎性细胞中,以巨噬细胞的作用最为突出,而单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)对巨噬细胞的浸润有着重要的调节作用,核转录因子(nuclear factor-κB,NF-κB)则在转录水平调控了MCP-1等促炎症基因的表达。我们拟对模型动脉瘤壁中NF-κB、MCP-1的动态表达进行研究,探讨其可能的发病机制,为颅内动脉瘤的病因治疗提供良好的实验依据。方法:(1)新西兰大白兔24只,雌雄各半,随机分成4组,A组(对照组),B、C、D组为实验组(其中B组为1周组,C组为2周组,D组为3周组),每组6只,自由摄水和进食,室温20~25℃,独笼饲养。(2)游标卡尺测量兔右颈总动脉(common carotid artery,CCA)分叉处近端约0.5cm~1.0cm处颈总动脉直径,在手术显微镜下轻柔地撕去该部血管表面的纤维结缔组织,抽取50u/ml的弹性蛋白酶0.2ml滴注其表面,对照组用PBS滴注,20min后通过兔耳缘静脉缓慢推注肝素纳500u。(3)1周后行兔颈总动脉系统CT血管造影(CTA)分别检测对照组和实验组兔右侧颈总动脉滴注局部血管的形态变化和动脉瘤形成情况。(4)按照实验动物分组,从手术日起每隔1周处死一组实验动物,处死前测量动脉瘤的颈宽、瘤高,取下颈总动脉瘤标本。(5)对标本进行HE染色和光镜检查。(6)一部分标本进行免疫组化染色,对NF-κB和MCP-1蛋白表达情况进行研究。(7)对另一部分进行实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测NF-κB和MCP-1 mRNA表达情况。结果:(1)影像学检查大体测量结果显示:1周后兔颈总动脉系统CTA检查发现,18只实验兔均发现右侧颈总动脉作用血管段形成明显的梭形或囊状动脉瘤,其中部分可见血栓形成,且有血管闭塞现象,对照组未发现动脉瘤样病变;在兔处死前用游标卡尺测量动脉瘤的颈宽、瘤高,C组分别与A、B组相比,动脉瘤高度和宽度更大(p<0.05),C组与D组相比,差异无统计学意义(p>0.05)。(2)病理检查结果显示:实验组动脉瘤瘤壁变薄,弹性纤维断裂,平滑肌细胞减少并萎缩,降解明显;对照组也有少量炎性细胞浸润,但未观察到弹力纤维降解和平滑肌退行性变。(3)免疫组化检测结果显示:NF-κB B、C、D组与A组相比表达均增加(p值分别<0.05,<0.05,<0.05),其中B组与C组相比,差异无统计学意义(p>0.05);MCP-1B、C、D组与A组相比表达均增加(p值分别<0.05,<0.05,<0.05),其中B组与C组相比,差异无统计学意义(p>0.05)。结果表明,NF-κB和MCP-1在A组未见表达,实验组于1周时表达达高峰,3周时均仅见少量表达,阳性表达主要位于动脉瘤壁血管内皮细胞、平滑肌细胞和炎性细胞。(4)Real-time PCR检测结果显示:NF-κB B、C、D组与A组相比表达均增加(p值分别<0.05,<0.05,>0.05),其中B组与C组相比,差异无统计学意义(p>0.05);MCP-1B、C、D组与A组相比表达均增加(p值分别<0.05,<0.05,>0.05),其中B组与C组相比,差异无统计学意义(p>0.05)。结论:(1)弹性蛋白酶滴注法诱导实验性兔颈总动脉动脉瘤模型,方法简单可靠、成本低、易重复,形态及病理特点更接近人体颅内动脉瘤,可用于动脉瘤的病因、发病机制和治疗等方面的实验研究。(2)NF-κB的激活在颅内动脉瘤瘤壁炎症反应及病理变化过程中发挥着重要作用,NF-κB的活化可能是颅内动脉瘤发和发展的始动因素之一。(3)MCP-1基因作为早期表达基因,其表达产物诱导了单核巨噬细胞在动脉壁的粘附、浸润,进一步使动脉壁弹力纤维降解,促进了颅内动脉瘤的发生、发展。第二部分人工合成E-选择素对实验性兔颈总动脉瘤模型中NF-κB、MCP-1表达的影响及意义背景及目的:IA破裂造成的SAH是神经外科最常见的危重急症之一,其临床起病急、病情进展快、死亡率和致残率极高,且其发病率呈逐年增高趋势。随着近年显微神经外科和神经介入技术的发展,动脉瘤破裂患者的致死率和致残率已明显降低,但颅内动脉瘤患者的总体预后仍无较大程度改善。其主要原因是我们对颅内动脉瘤的发生、发展和破裂机制仍不完全清楚。因此,我们拟从颅内动脉瘤发病的炎症机制的角度用药物干预动脉瘤形成过程,以预防动脉瘤发生、抑制或延缓动脉瘤发展、预防动脉瘤破裂,进行病因治疗的研究。近年来,炎症反应促进颅内动脉瘤发生发展的观点被国内外众多研究者证实,而动脉瘤抗炎治疗方面的研究报道并不多见。本部分在第一部分利用弹性蛋白酶滴注法诱导实验性兔颈总动脉动脉瘤模型的基础上,应用人工合成E-选择素进行干预,以观察其对实验性兔颈总动脉瘤壁NF-κB的激活和MCP-1的表达是否有抑制作用。方法:(1)新西兰大白兔18只作为治疗组,雌雄各半,随机分成3组,分别为E、F、G组(其中E组为1周组,F组为2周组,G组为3周组),每组6只,自由进水和摄食,室温20~25℃,独笼饲养。(2)与第一部分相同,建立兔颈总动脉瘤模型。(3)将各组兔右侧耳缘静脉埋置24GY型静脉留置针,将治疗组兔耳缘静脉注射人工合成E-选择素1mg/(kg﹒d),分别至第1、2、3周末处死。(4)1周后行兔颈总动脉系统CTA分别检测对照组和实验组兔右侧颈总动脉滴注局部血管的形态变化和动脉瘤形成情况。(5)按照实验动物分组,从手术日起每隔1周处死一组实验动物,处死前测量动脉瘤的颈宽、瘤高,取下颈内动脉瘤标本。(6)对标本进行HE染色和光镜检查。(7)对标本进行免疫组化染色,对NF-κB和MCP-1蛋白表达情况进行研究。(8)对标本进行Real-time PCR检测NF-κB和MCP-1 mRNA表达情况。结果:(1)影像学检查和大体测量结果显示:1周后兔颈内动脉系统CTA检查发现,18只治疗组兔右颈总动脉作用血管段均发现有梭形或囊状动脉瘤形成,其中少部分瘤壁有血栓形成,E、F、G组分别与B、C、D组相比,其动脉瘤高度和宽度均有不同程度减小(p值分别>0.05,<0.05,<0.05),其中G组与F组相比,差异无统计学意义(p>0.05)。(2)病理检查结果显示:E组动脉瘤壁平滑肌细胞减少且萎缩,降解明显,瘤壁变薄,弹性纤维断裂;F、G组动脉瘤血管壁平滑肌细胞亦有减少,但降解程度较轻,瘤壁稍变薄,弹性纤维轻度断裂。(3)免疫组化检测结果显示:E、F、G组动脉瘤壁NF-κB的表达分别与B、C、D组相比均有减少,p值分别>0.05,<0.05,<0.05,其中G组与F组相比,差异有统计学意义(p<0.05);E、F、G组动脉瘤壁MCP-1的表达分别与B、C、D组相比均有减少,p值分别>0.05,<0.05,<0.05,其中G组与F组相比,差异有统计学意义(p<0.05)。表明人工合成E-选择素在应用2周后可明显抑制NF-κB和MCP-1的表达。(4)Real-time PCR检测结果显示:E、F、G组动脉瘤壁NF-κB的表达分别与B、C、D组相比均有减少,p值分别>0.05,<0.05,<0.05,其中G组与F组相比,差异有统计学意义(p<0.05);E、F、G组动脉瘤壁MCP-1的表达分别与B、C、D组相比均有减少,p值分别>0.05,<0.05,<0.05,其中G组与F组相比,差异有统计学意义(p<0.05)。同样表明人工合成E-选择素在应用2周后可明显抑制NF-κB和MCP-1的表达。结论:(1)人工合成E-选择素可以延缓或抑制实验性兔颈总动脉瘤瘤壁平滑肌细胞萎缩、减少以及弹性纤维断裂,从而延缓或阻止动脉瘤的病理发展过程。(2)人工合成E-选择素对实验性兔颈总动脉瘤瘤壁NF-κB的激活和MCP-1的表达有抑制作用,且在应用2周后抑制作用明显,表明人工合成E-选择素的抗炎治疗可能延缓或阻止模型动脉瘤的进一步发展。